Noções básicas sobre a estrutura de ácidos nucléicos

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NOÇÕES BÁSICAS SOBRE A
ESTRUTURA DE ÁCIDOS
NUCLÉICOS
Prof.: Dra. Juliana Milani Araujo
REVISANDO...
 Cromossomos: DNA associados a proteínas.
 Genes: regiões curtas de DNA que detêm as
informações necessárias para construir e manter o
corpo.
 Genes têm locais fixos: cada gene está em um lugar especial
em um cromossomo em particular
 Diplóides têm duas cópias de cada cromossomo,
(um do pai e um da mãe).
 Isto significa a existência de duas cópias de cada gene .
 As interações entre as duas cópias de cada gene
dão origem às diversas formas de dominância.
ÁCIDOS NUCLÉICOS
 Função: armazenamento e transmissão
da informação genética.
 DNA – ácido desoxirribonucléico:
armazenador da informação genética na
maioria dos seres vivos.
 RNA – ácido ribonucléico: armazenador
da informação genética em alguns vírus,
importante na transmissão da
informação.
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR
•A informação é perpetuada através da replicação do DNA e é
traduzida através de dois processos:
•A transcrição que converte a informação do DNA em uma forma
mais acessível (uma fita de RNA complementar) e,
•A tradução que converte a informação contida no RNA em proteínas.
OS ÁCIDOS NUCLÉICOS SÃO UNIDADES DE
NUCLEOTÍDEOS
 Base nitrogenada 
 Grupo fosfato 
 Pentose – desoxirribose (DNA) e ribose (RNA) 
Ambos os tipos de 
pentoses, estão na 
forma β-furanose (anel 
fechado de 5 
membros).
Os tipos de açúcar 
encontrados no DNA 
são diferentes do RNA 
– resultando nas 
distintas formas e 
geometrias das duplas 
hélices de DNA e RNA.
Setas indicam onde ocorre a 
ligação glicosídica
Ligação glicosídica
Para formar um nucleotídeo, 
um grupamento fosfato é ligado
Covalentemente ao C-5` da pentose.
Todas essas ligações 
envolve a perda de
uma molécula de H2O.
Existem nucleotídeos com grupamento fosfato em posições 
diferentes do C-5`. 
Ex.: ribonucleosídeo 2`-monofosfato ou ribonucleosídeos 3`-
monofosfato, são produtos finais da hidrólise do RNA por 
enzimas ribonucleases. 
LIGAÇÃO FOSFODIÉSTER UNE AS UNIDADES
NUCLEOTÍDICAS
Os nucleotídeos são ligados 
covalentemente por um 
grupamento fosfato 
“conector”.
O grupamento 5`-fosfato de 
um nucleotídeo é ligado ao 
grupamento 3`-hidroxila do 
próximo nucleotídeo –
ligação fosfodiéster.
 Os esqueletos de DNA e RNA são hidrofílicos.
 Os grupamentos dos resíduos de açúcar formam
pontes de H com H2O.
 O esqueleto covalente de DNA e RNA está sujeito
à hidrólise lenta e não enzimática das ligações
fosfodiéster.
 Em condições alcalinas o RNA é rapidamente
hidrolisado, mas o DNA não.
 O grupamento 2`-hidroxila no açúcar do RNA está
diretamente envolvido no processo hidrolítico.
 DNA não possui esse grupamento, por isso não é facilmente
hidrolisado em condições alcalinas, sendo mais estável
comparado ao RNA.
 As propriedades químicas das bases nitrogenadas
afetam a estrutura dos nucleotídeos dos ácidos
nucléicos.
 As bases de uma cadeia nucleotídica são planares
e tendem a se empilhar.
 A capacidade dos anéis conjugados em formar
pontes de H, permite interações específicas entre
as bases: A com T (ou U), e G com C.
 Tal pareamento é que permite a duplicação da
informação genética.
NUCLEOTÍDEOS POSSUEM OUTRAS FUNÇÕES
NAS CÉLULAS
 Além de construtores do DNA e RNA, possuem
outras funções.
 O grupamento P ligado ao grupamento 5`-
hidroxila de um nucleosídeo pode ter um ou dois
P adicionais ligados.
 Moléculas resultantes são: nucleosídeos mono, di
ou trifosfato (, β, γ).
 Nucleosídeos trifosfato são precursores ativados da síntese
de DNA e RNA
 Nucleosídeo adenosina também faz parte da
estrutura de cofatores enzimáticos diversos.
 Ex.: nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD+) – produção
de energia.
 Ex.: cofator relacionando, NADP+- síntese de lipídeos, ácidos
nucléicos e fotossíntese.
 Ex.: flavina adenina dinucleotídeo (FAD) – forma ativa da
B2 (riboflavina) – transfere e- em determinadas reações.
 Alguns nucleotídeos atuam como reguladores.
 Ex.: CAMP ou AMP cíclico (adenosina 3`,5`- monofosfato
cíclico) – formada a partir do ATP, sua atividade está
relacionada com o estado metabólico da célula.
 Ex.: cGMP (guanosina 3`,5`- monofosfato cíclico).
DNA
 Isolado muito antes de sua importância ser
reconhecida.
 Isolado inicialmente pelo bioquímico suíço
Fredrich Miescher 1860 de pus de curativos
(obtenção de glóbulos brancos).
 Chamado de ácido nucléico porque ele foi isolado
no núcleo e era ácido.
 Na virada do séc. Albrecht Kossel, investigou a
estrutura química do DNA e RNA.
 Kossel identificou cinco tipos de bases
nitrogenadas.
 Em 1910, outros cientistas determinaram que as
bases eram componentes de uma unidade maior –
nucleotídeos.
 Década de 1920 – acreditava-se que a base da
herança estava nos cromossomos.
 Cromossomos = DNA + proteínas.
 Este papel pensava-se ser desempenhado pelas
proteínas que, aparentemente, tinha maior
potencial de variação.
 20 aminoácidos ao invés de quatro diferentes nucleotídeos.
Qual é o composto da herança????
 1940 – Oswald T. Avery et al. – estudos
bioquímicos apontam o DNA como molécula
genética.
 Ponto de início – observação feita em 1928 por
Frederick Griffith.
 Trabalhou com Streptococcus pneumoniae – existem dois
tipos desse pneumococo: virulento e não virulento.
 1943 – Avery et al.,
reproduziram os
resultados de Griffith.
 Analisaram o extrato
das bactérias virulentas
mortas por calor sua
natureza química e fator
transformante.
 1944 – DNA carreador
da informação genética.
 Outro experimento clássico – por Alfred Hershey 
e Martha Chase.
 Mostrou definitivamente que o DNA é o material genético. 
 O fago T2 é feito de somente duas classes de
macromoléculas : Proteína e DNA.
 Aproveitaram de uma diferença química chave
entre essas moléculas.
 O fago T2 foi marcado com 35S (somente
proteínas) ou foi marcado como 32P (somente
DNA).
 Os dois foram misturados e rapidamente
misturados (liquidificador) e centrifugados.
 O 35S foi achado no sobrenadante.
 Portanto, as proteínas do fago não foram transferidas
para a bactéria.
 Quando o experimento reverso foi realizado, o
32P foi achado no precipitado.
 Indicando que o DNA foi transferido para a bactéria.
MOLÉCULAS DE DNA POSSUEM
COMPOSIÇÕES DE BASES CARACTERÍSTICAS
 Ainda na década de 1940, Erwin Chargaff et al.,
fizeram uma importante descoberta.
 Seus dados mostraram o seguinte:
1. A composição das bases do DNA varia de uma espécie para
outra.
2. Amostras de DNA isoladas de tecidos diferentes, mas da
mesma espécie, possuem a mesma composição de bases.
3. A composição das bases de uma determinada espécie não é
alterada com a idade do organismo, com seu estado
nutricional ou com o ambiente.
4. Em todos os DNAs celulares, independente da espécie, o nº de
resíduos de A, equivale ao nº de resíduos de T, e o mesmo
acontece com os resíduos de C e G.
 Assim, a soma dos resíduos de purinas, é igual à soma dos
resíduos de pirimidinas (A+G=T+C).
Se timina perfaz 15% das bases em uma certa fita 
de DNA, qual seria a percentagem de citosina 
neste mesmo DNA? 
timina = 15%, então adenina = 15% 
A + T = 30%, então G + C = 70% 
Assim, citosina é 1/2 de 70% = 35% 
A ESTRUTURA DO DNA
 1953, James Watson e Francis Crick -
postularam o modelo estrutura de dupla hélice,
informação que desvendou o quebra cabeça.
 Duas cadeias longas de
polinucleotídeos = fita.
 Cada fita = esqueleto de
açucar-fostato, mantidas
juntas por ligações
covalentes (fosfodiester).
 As fitas são mantidas juntas por pontes de H
entre as bases nitrogenadas: A, G, C, T.
 Cada fita de DNA tem uma “direção”.
 Em uma extremidade, o átomo de C
terminal no esqueleto é o átomo de C
5’ do açúcar terminal.
 Na outra extremidade, o átomo de C
terminal é o 3’ do açúcar terminal.
 Em uma dupla hélice, as fitas são
antiparalelas.
 A propriedade mais significativa da
hélice duplade DNA, como
portadora da informação genética, é
a formação dos pares de bases por
pontes de H.
 Esse pareamento, permite que
cópias exatas da informação
genética sejam replicadas.
 Essa complementaridade entre as
duas fitas faz com que a sequência
de uma fita, defina a sequência da
fita parceira.
 A descoberta da dupla hélice, sugeriu o
mecanismo de transmissão da
informação genética.
 Como proposto por Watson e Crick, tal
estrutura poderia ser reproduzida pela
separação das duas fitas.
 Cada fita preexistente atua como
molde para direcionar a síntese da fita
complementar.
DNA ASSUME FORMAS HELICOIDAIS
DIFERENTES
 Ácidos nucléicos são inerentemente
flexíveis.
 Ligações no esqueleto açúcar-fosfato,
podem sofrer rotação.
 Variação térmica pode causar
dobramento, estiramento e ruptura do
pareamento das duas fitas.
 DNA contém desvios significativos –
alguns ou todos com funções importantes
no metabolismo do DNA.
 Variações da estrutura tridimensional do DNA
refletem três situações:
1. As diferentes conformações possíveis da
desoxirribose,
2. A rotação sobre ligações contíguas que formam o
esqueleto de açúcar-fosfato ou,
3. A rotação livre sobre a ligação glicosídica.
 A estrutura de Watson e Crick é conhecida como
forma B do DNA, ou B-DNA.
 Como é a estrutura mais estável para uma
molécula aleatória de DNA em condições
fisiológicas, B-DNA é padrão de referência em
qualquer estudo das propriedades do DNA.
 As duas variantes estruturais bem caracterizadas
por cristalografia de raio-X são a forma A (A-
DNA) e a forma Z (Z-DNA).
 B-DNA
 Forma mais estável (padrão)
 Predominante no DNA
cromossômico
 10,5 bases por volta
 A-DNA
 Favorecido em soluções com
ausência relativa de água.
 11 pares de bases por volta
 Predominante em híbridos DNA-
RNA ou RNA-RNA (dupla fita)
 Z-DNA
 Rotação para a esquerda
 12 pares de base por volta
 Formado em alta concentração de
sal, ou sequências ricas em C=G
 Suspeita-se que é importante para a
regulação da expressão gênica e
recombinação.
 Outras estruturas de DNA com sequências
específicas podem afetar a função e o
metabolismo de segmentos de DNA.
 Algumas sequências repetidas podem inclinar a
hélice de DNA de modo diferente.
 A estabilidade e a geometria do empilhamento dos pares de
bases influenciam a direção preferencial da torção do DNA.
 Essa inclinação favorece determinadas proteínas
– fatores de transcrição – a se ligarem aos sítios
de ligação do DNA-alvo.
DNA E ESTRUTURAS NÃO USUAIS
 Quais?
 Arranjos cruciformes 
 Fita tripla 
 Dobramento 
 Por que acontece? 
 Devido a presença de sequências específicas no DNA.
 Importantes no processo de reconhecimento do
DNA por certas proteínas e enzimas.
 Palíndromos – regiões nas quais, as duas fitas
complementares possuem a mesma sequência
quando lidas de 5` 3`e 3` 5`.
 Ocorrem com relativa frequência.
 Formados por repetições invertidas adjacentes –
ocorrem em uma das fitas de DNA ou nas duas
fitas da hélice dupla.
 Repetição espelhada – arranjo relacionando,
na qual a sequência invertida não constitui um
palíndromo.
Repetição em Espelho 
 Essas sequências possuem funções importantes:
 Redução ou bloqueio da síntese de proteínas pelos
ribossomos – atenuação da tradução.
 Formação de sítios de reconhecimento para enzimas de
restrição, que catalisam a quebra da fita dupla de DNA.
 As repetições invertidas em duas fitas de DNA
são autocomplementares em cada fita.
 Capazes de constituir estruturas em forma de
grampo ou cruciforme.
Repetição em Espelho 
 Encontradas em praticamente todas as moléculas
longas de DNA – podem compreender uns poucos
pares de bases ou milhares.
 Extensão da ocorrência das repetições invertidas
cruciformes nas células – não conhecida.
 Essas estruturas são formadas temporariamente
durante a recombinação das moléculas de DNA.
 Informação genética de dois cromossomos é trocada durante
a divisão celular.
 As sequências autocomplementares provocam a formação de
curvaturas de fitas simples de DNA (ou RNA), formando
estruturas complexas contendo vários grampos.
 Diversas estruturas de DNA não usuais
envolvem 3 ou até mesmo 4 fitas de DNA.
 Embora raras, merecem atenção.
 Tendência de serem formadas em locais de início ou de
regulação de eventos importantes do metabolismo do DNA
(replicação, recombinação e transcrição).
 Nucleotídeos que participam do pareamento de
bases de Watson e Crick, apresentam
possibilidade de formar pontes de H adicionais.
 Sobretudo com grupamentos funcionais do sulco maior.
Formação de bases triplas.
 Triplex – formados mais rápido em sequências
longas contendo apenas pirimidinas ou apenas
purinas em determinada fita.
 A formação de hélice tripla pode ser altamente
específica para a sequência.
 Ex.: a formação do triplex entre um pequeno segmento de
DNA cromossômico e uma fita simples de DNA modificada
quimicamente permitiu que Peter Dervan et al., clivassem
um cromossomo humano em único sítio.
 Conseguido pela síntese de pequenos oligonucleotídeos
capazes de formar interações de triplex com vários
segmentos no DNA cromossômico.
 Cada oligonucleotídeo possuía modificação química em uma
extremidade capaz de provocar cisão do DNA, fragmentando
em sítios específicos – mapeamento da localização do gene
para a doença de Huntington.
 Sequências de DNA com alta proporção de
resíduos G, podem formar tetraplex (ou
quadruplex).
 G tetraplex é bastante estável em diversas condições.
 Telômeros – normalmente consistem de
segmentos ricos em G com tendência em formar
tetraplex quando avaliados em laboratório.
 DNA de células vivas – os sítios dispostos com
palíndromos e sequências que podem formar
triplex.
 São encontradas em regiões envolvidas na regulação da
expressão de alguns genes eucariotos.
ESTRUTURA DO RNA
 RNA – centrais na conversão de informação
genética contida no DNA em proteínas que
desempenham funções estruturais e catalíticas.
 Isso motivou a busca para determinar a
estrutura do RNA.
 Início da década de 1970 – tRNA carregam
aminoácidos usados na síntese protéica nos
ribossomos.
 Estudo definhou por quase 20 anos.
 Dificuldades técnicas na preparação das
amostras.
 Não conhecimento da variedade das funções
biológicas.
 1990 – descoberta de novos tipos de moléculas de
RNA em células e vírus.
 Variação das funções do RNA – reflete
diversidade estrutural mais rica do que a
observada no DNA.
 RNA pode adotar formas curvadas
compactas.
 Essas estruturas mostram que uma fita de
RNA é dobrada sobre si mesma – forma
pequenos segmentos de bases pareadas
unidos por regiões não pareadas –
estrutura secundária.
 Permite que as moléculas de RNA se dobrem
produzindo inúmeras formas diferentes – várias
funções biológicas distintas.
 Fitas pareadas de RNA (como DNA) – são
antiparalelas e tendem a adotar uma
conformação helicoidal com inclinação para
direita (estabilizada pelas interações de empilhamento de bases).
 Estruturas secundárias de RNA incluem regiões
de nucleotídeos não pareados – capazes de
interagir com sequências não contíguas para
estabilizar a estrutura tridimensional curvada.
 Essas interações produzem formas compactas
contendo superfícies ou fendas que se ligam a
outras moléculas ou formam sítios (atuam como
catalisadores de reações químicas).
 A grande variedade estrutural do RNA em
relação ao DNA reflete três principais diferenças
químicas entre eles:
1. A pentose (2`-desoxirribose no DNA X ribose no RNA)
2. Composição das bases (timina X uracila)
3. Geometria do açúcar (C-2`endo X C-3`endo)
 A presença do grupo 2`-hidroxila no açúcar dos
nucleotídeos de RNA propicia um sítio extra
para formação de pontes de H, estabilizando as
curvas tridimensionais.
 Hélices duplas de RNA – genoma de alguns vírus.
 Existem como longas estruturas helicoidais
semelhantes ao DNA.
 Alguns RNA não formam estruturas
tridimensionais estáveis. mRNA – parecem desempenhar sua função como
carreadores temporários da informação genética sem adotar
nenhuma estrutura tridimensional específica.
 São curvados, constituindo estrutura tridimensional apenas
na presença de proteínas ligadas a eles – complexo
ribonucleoproteínas (RNPs).
TIPOS DE RNA
 Representam cerca de 4% do RNA celular total.
 Contém a informação codificada no DNA, a qual
será traduzida em proteína.
 Têm vários tamanhos e são constituídos por
diferentes tipos de bases nitrogenadas, em função
da proteína a ser codificada.
RNA MENSAGEIRO – MRNA.
 Pode ser:
 Monocistrônico (eucariotos) – cada mRNA é
derivado de um gene individual.
 Codificam apenas para um polipeptídeo.
 Policistrônico (procariotos) - RNA poligênico,
isto é um mRNA com vários genes um atrás do
outro.
 Codificam para mais de um polipeptídeo.
 Correspondem a 10% do RNA total da célula.
 Denominados de adaptadores – moléculas que
carregam aminoácidos que se ligam, de modo
específico às bases do molde de RNA.
 Portanto, são adaptadores para os aminoácidos
durante a síntese proteica.
 Cada tRNA tem uma estrutura específica que
reconhece uma determinada sequência no molde
de DNA.
RNA TRANSPORTADOR – TRNA.
 Correspondem a 85 % do RNA total da célula.
 São encontrados nos ribossomos (local onde
ocorre a síntese proteíca).
 Se agregam a proteínas ribossômicas para
integrarem as partículas ribossomais.
 Ribossomo – complexo constituído por moléculas
de RNA individuais e mais de 50 proteínas.
 Arranjados em uma subunidade pequena e uma subunidade
grande.
 As proteínas das duas subunidades diferem, assim como as
moléculas de rRNA.
RNA RIBOSSÔMICO – RRNA.
PROPRIEDADES QUÍMICAS E
TERMODINÂMICAS DOS ÁCIDOS NUCLÉICOS
 Para entender como atuam é necessário entender
suas propriedades químicas e estruturas.
 O papel do DNA como depósito da informação
genética, depende, em parte de sua estabilidade.
 Armazenamento da informação sem alteração a
longo prazo é muito importante.
 Mesmo alterações muito lentas podem ser
significativas para sua fisiologia.
 Alterações não destrutivas – ocorrem e são
essenciais:
 DNA – separação das fitas – replicação e
transcrição.
 RNA – modificações químicas para assegurar a
estrutura e função adequadas.
DESNATURAÇÃO DO DNA E RNA
 A Separação das fitas de DNA ocorre pela
destruição das ligações de H se:
 pH (7,0) de uma solução de DNA for alterado
 A solução for aquecida (temperatura de fusão: +80ºC)
 Perda da viscosidade – alteração física.
 Desnaturação: perda da estrutura helicoidal do
DNA e RNA.
 Renaturação: refazer a dupla hélice com fitas
complementares – anelamento.
 Restabelecimento dos pares de bases da dupla hélice.
Cada tipo de DNA - ºC de 
desnaturação característica.
Quanto maior o conteúdo dos pares 
de bases G-C, maior a ºC de 
desnaturação.
 Caso as fitas tenham sido completamente
separadas, a renaturação ocorre em duas etapas.
1. Lenta – as sequências complementares nas duas
fitas encontram-se por colisão aleatórias e
formam um pequeno segmento de hélice dupla.
2. Rápida – as bases não pareadas restantes são
sucessivamente registradas como pares de bases
e as duas fitas unidas como um zíper.
 A interação das bases empilhadas nos ácidos
nucléicos, tem efeito de diminuir a absorção da
luz UV.
 Efeito hipocrômico – quando as pontes de H e o
empilhamento da hélice dupla limitam a ressonância dos
anéis aromáticos das bases – diminuem a absorção.
 Efeito hipercrômico – quando o DNA for desnaturado,
separando as duas fitas. As ressonâncias das bases de cada
fita não estão mais limitadas – absorção 40% maior.
 A transição de fita dupla para simples pode ser
monitorada pela absorção da UV.
 Capacidade de fitas
complementares formarem
pares, pode ser usada para
identificar sequências similares.
 No mesmo genoma ou em espécies
diferentes.
 Duplex híbridas.
 A capacidade de hibridização de
DNA de espécies diferentes é
importante para a exploração de
relações evolucionárias.
ÁCIDOS NUCLÉICOS DE ESPÉCIES
DIFERENTES PODEM FORMAR HÍBRIDOS
 Espécies diferentes apresentam
proteínas e RNAs com funções
semelhantes – muitas vezes com
estruturas similares.
 DNAs que codificam essas proteínas e
RNAs, podem ter sequências semelhantes.
 Hibridização – fundamental para a
genética molecular moderna.
 Uma sequência de DNA ou RNA de um
gene pode ser detectada em meio a várias
sequências utilizando uma sonda.
 Sonda – sequência cuidadosamente
escolhida complementar ao gene de
interesse.
HIBRIDIZAÇÃO EM COLÔNIA
SOUTHERN OU NORTHERN BLOTTING
DESAMINAÇÃO DO DNA
 Purinas e pirimidinas e nucleotídeos podem
sofrer alterações espontâneas na estrutura
covalente.
 Velocidade dessas reações – muito lentas –
significativas.
 Várias bases nucleotídicas sofrem desaminação –
perda espontânea do grupo amino exocílico.
 Ex.: desaminação da C (no DNA) para U – 1vez a cada 107
resíduos C em 24 horas = 100 eventos espontâneos / dia em
uma célula.
 Desaminação de A e G é cerca de 1/100 dessa taxa.
 Composição do DNA – essencial
para a hereditariedade de todos os
organismos.
 A consequência genética da
desaminação é a mudança do
pareamento do código genético.
 A uracila é o produto de
desaminação da citocina.
 Quando ocorre desaminação –
reconhecida de imediato como estranha
no DNA e removida pelo sistema de
reparação.
ENTENDA...
 É quase certo que esta seja a razão de o DNA
conter T em vez de U.
 Caso o DNA tivesse U, o reconhecimento dos
resíduos U pela desaminação da C seria mais
difícil.
 U não corrigidas provocariam alterações
permanentes na sequência.
 A desaminação muda o programa genético no
interior da célula e pode causar mutações
perigosas, resultando em doenças.
 A U, por não ter um radical como as moléculas de
C ou T, podem acabar se ligando com diversas
bases nitrogenadas sem seguir o pareamento
clássico (A/T(U) e C/G).
 Isso só acontece na molécula de RNA e é isto que
torna este ácido nucléico mais maleável na sua
estrutura tridimensional.
 Sendo possível encontrar diferentes tipos de RNA
na célula.
UMA RAZÃO PARA CONTER U NO RNA E NÃO NO DNA.
 Proteínas APOBECS catalisam a desaminação da
C no genoma viral – durante fase inicial de
replicação do HIV.
 Essa hipermutação – produção de partículas
virais inviáveis – destrói a capacidade de
codificação viral.
 Alguns vírus possuem uma proteína Vif – liga-se
as APOBECS e promove sua degradação.
 Vif atua como antiviral – vírus que não possuem Vif têm
menor capacidade de causar infecção crônica em humanos.
DESAMINAÇÃO DA C FAVORECE DEFESA
INATA CONTRA INFECÇÕES VIRAIS.
 Algumas bases dos nucleotídeos no DNA são
enzimaticamente metiladas – em geral, após
término da síntese.
 A e C são metiladas com mais frequência do que
a G.
 Metilação – costuma ser restrita a determinadas
regiões ou segmentos de uma molécula de DNA.
 Ex.: mais da metade de todas as sequências de CpG nos
genomas de mamíferos são metiladas no resíduo C.
METILAÇÃO DE BASES NO DNA
 A metilação no DNA tem função importante na
regulação da expressão gênica.
 Tende a inibir a expressão gênica – DNA
metilado não é copiado em RNA com eficiência.
 Câncer – regiões de regulação gênica no DNA são
anormalmente hipermetiladas.
 Pode resultar no silenciamento de genes que, caso tivessem
ativos, controlariam o crescimento celular.
 Também pode afetar a transcrição gênica pelo
bloqueio físico de acesso de proteínas que
favorecem a transcrição.
 No entanto, outras proteínas, ligam de forma
específica ao DNA metilado.
 Recrutam proteínas adicionais que auxiliam na formação de
regiões inativas – DNA cromossômico.
 E.coli – possui sistemas proeminentes de
metilação.
 Um atua como parte de mecanismo de defesa.
 Marca seu próprio DNA com grupamentos metila e destrói
DNA estranho não metilado – processo conhecido como
restrição e modificação.
 O outro metila resíduode A – corrige pares de
bases errôneos formados de maneira esporádica
durante a replicação do DNA.
 Células eucarióticas – metilação
mais comum em sequências CpG –
simetricamente nas duas fitas.
 A extenção da metilação varia de
acordo com a região molecular.
 A metilação suprime a migração
de segmentos de DNA –
transposons.
MOLÉCULAS DE RNA SOFREM
MODIFICAÇÕES IN VIVO
 RNAs sofrem modificações pós-transcricionais em
nucleotídeos específicos.
 Ex.: grupamento metila pode ser adicionado ao grupamento
2`- hidroxila da ribose – bloqueando a capacidade de formar
pontes de H.
 Muitas enzimas que catalisam as modificações
químicas do RNA são conhecidas.
 Em geral, conservadas na evolução – modificações do RNA
ocorre há muito tempo.
 Evidências confirmam que tais modificações
estabilizam as estruturas de RNA e auxiliam a
interação de RNAs com proteínas.
Entenderam a 
importância 
disso tudo???